京都大学の研究チームは、期待外れが生じた直後にドーパミン放出を増やしてそれを乗り越える行動を支えるドーパミン神経細胞を、ラットによる実験で発見した。今回の研究成果は、意欲機能に対するドーパミンの新たな役割を解明し、意欲を支える脳の仕組みの常識を変える成果だという。
京都大学の研究チームは、期待外れが生じた直後にドーパミン放出を増やしてそれを乗り越える行動を支えるドーパミン神経細胞を、ラットによる実験で発見した。今回の研究成果は、意欲機能に対するドーパミンの新たな役割を解明し、意欲を支える脳の仕組みの常識を変える成果だという。 人々は日々、さまざまな目標の達成を目指して、その途中で思った通りにうまくいかずに「期待外れ」が生じても、それを乗り越えようと努力し続けられる。従来、脳内のドーパミン放出量は、思ったよりもうまくいくと増える一方、期待が外れると減ると考えられており、この仕組みでは期待外れを乗り越える能力は説明できなかった。 研究チームは、これまで未知の、期待外れに対して活動が増すようなドーパミン細胞が存在するという仮説を立てて研究を開始。得られるかどうかが不確実である確率的な報酬（甘い水）を、ラットが能動的に求め続けるように訓練し、たまたまその報酬が得られずに「期待外れ」が生じても、次の報酬獲得に向けて行動を切り替えられるようにした。 その後、行動をしている最中のラットのドーパミン神経細胞の活動を、オプト電気生理学法とカルシウムイメージング法を用いて、確実にドーパミン細胞であることを確認しながら、ミリ秒～秒単位の時間精度で計測。期待外れが生じた直後に活動が増すドーパミン細胞を、世界で初めて見い出した。 さらに、最新のドーパミン量計測法を用いて、そのドーパミン細胞の投射先である線条体（側坐核）という脳の部位で、期待外れが生じた直後にドーパミン量が増加することを確認。光遺伝学法を用いて、期待外れが生じる瞬間に、その側坐核へのドーパミン神経回路の活動を人工的に刺激すると、期待外れを乗り越える行動を駆動できた。 期待外れを乗り越える能力を支える神経メカニズムが実在するという今回の成果は、将来的に、意欲の異常が深く関わるうつ病や依存症などの精神・神経疾患の新たな理解や治療法の開発につながることが期待される。研究論文は、国際学術誌サイエンス・アドバンシズ（Science Advances）に2023年3月10日付けで掲載された。（中條）
